[发明专利]一种半导体器件金属薄膜结构及其制作方法有效

专利信息
申请号: 201510961041.1 申请日: 2015-12-18
公开(公告)号: CN106898582B 公开(公告)日: 2019-05-31
发明(设计)人: 刘国友;张鸿鑫;罗海辉;谭灿健;贺洪露;张大华 申请(专利权)人: 株洲南车时代电气股份有限公司
主分类号: H01L23/12 分类号: H01L23/12;H01L21/58
代理公司: 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 代理人: 赵洪
地址: 412001 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 半导体器件 金属 薄膜 结构 及其 制作方法
【权利要求书】:

1.一种半导体器件金属薄膜结构,其特征在于,包括:

形成于芯片(9)的衬底(8)上的导电缓冲层(1),所述导电缓冲层(1)用于所述芯片(9)的导电和封装引线键合的缓冲;

形成于所述导电缓冲层(1)上的支撑缓冲层(2),对整个金属薄膜结构进行支撑和缓冲、保护;

形成于所述支撑缓冲层(2)上的防腐蚀抗老化层(3),对所述金属薄膜结构进行防腐蚀和抗老化保护;

形成于所述防腐蚀抗老化层(3)上的增强层(4),用于增加所述防腐蚀抗老化层(3)的硬度和强度,同时改善所述金属薄膜结构的接触特性;

在所述导电缓冲层(1)与衬底(8)之间还形成有籽晶层(5),所述籽晶层(5)用于所述芯片(9)电镀工艺的导电;

所述籽晶层(5)进一步包括形成于所述衬底(8)上的扩散阻挡层(7),以及形成于所述导电缓冲层(1)与所述扩散阻挡层(7)之间的粘附层(6),所述扩散阻挡层(7)用于阻挡所述粘附层(6)向所述衬底(8)的扩散;

在所述扩散阻挡层(7)与所述衬底(8)之间还形成有铝层,所述铝层用于增强所述扩散阻挡层(7)与所述衬底(8)之间的粘附性,减小所述金属薄膜结构与所述衬底(8)之间的接触电阻及高温环境下所述金属薄膜结构与所述衬底(8)之间的应力,所述铝层的厚度为0.001~10μm。

2.一种半导体器件金属薄膜结构,其特征在于,包括:

形成于芯片(9)的衬底(8)上的支撑缓冲层(2),对整个金属薄膜结构进行支撑和缓冲、保护;

形成于所述支撑缓冲层(2)上的导电缓冲层(1),所述导电缓冲层(1)用于所述芯片(9)的导电和封装引线键合的缓冲;

形成于所述导电缓冲层(1)上的防腐蚀抗老化层(3),对所述金属薄膜结构进行防腐蚀和抗老化保护;

形成于所述防腐蚀抗老化层(3)上的增强层(4),用于增加所述防腐蚀抗老化层(3)的硬度和强度,同时改善所述金属薄膜结构的接触特性;

在所述支撑缓冲层(2)与衬底(8)之间还形成有籽晶层(5),所述籽晶层(5)用于所述芯片(9)电镀工艺的导电;

所述籽晶层(5)进一步包括形成于所述衬底(8)上的扩散阻挡层(7),以及形成于所述支撑缓冲层(2)与所述扩散阻挡层(7)之间的粘附层(6),所述扩散阻挡层(7)用于阻挡所述粘附层(6)向所述衬底(8)的扩散;

在所述扩散阻挡层(7)与所述衬底(8)之间还形成有铝层,所述铝层用于增强所述扩散阻挡层(7)与所述衬底(8)之间的粘附性,减小所述金属薄膜结构与所述衬底(8)之间的接触电阻及高温环境下所述金属薄膜结构与所述衬底(8)之间的应力,所述铝层的厚度为0.001~10μm。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件金属薄膜结构,其特征在于:所述扩散阻挡层(7)采用钛,所述扩散阻挡层(7)的厚度为0.0001~1μm。

4.根据权利要求3所述的半导体器件金属薄膜结构,其特征在于:所述粘附层(6)采用铜,所述粘附层(6)的厚度为0.001~2μm。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的半导体器件金属薄膜结构,其特征在于:所述导电缓冲层(1)采用铜,所述导电缓冲层(1)的厚度为10~60μm。

6.根据权利要求5所述的半导体器件金属薄膜结构,其特征在于:所述支撑缓冲层(2)采用镍,所述支撑缓冲层(2)的厚度为1~12μm。

7.根据权利要求6所述的半导体器件金属薄膜结构,其特征在于:所述防腐蚀抗老化层(3)采用钯,所述防腐蚀抗老化层(3)的厚度为0.01~5μm。

8.根据权利要求7所述的半导体器件金属薄膜结构,其特征在于:所述增强层(4)采用金,所述增强层(4)的厚度为0.001~1μm。

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